Determination Of Climate Variability Through The Application Of Climate
Change Indices, Province Of Orellana.
María
Paulina Poma Copa.[1], =
Mirian Yolanda Jiménez Gutiérrez. [2],
Marco Ramiro Usca Tiuquing=
a. [3=
]&
Mario Francisco Játiva Rey=
es.[4]
Recibido: 20-04-2019 / Revisado: 25-05-2019 /Aceptado: 28-06=
-2019/
Publicado: 30-07-2019
=
The present study aims to generate basic information =
for
planning and adaptation to climate change and climate variability in the
province of Orellana in the last 10 years. The volumes approved for forest
management programs in native forest from the period 2011 to 2014 is 327,24=
1.22
m3 corresponding to 56%, forest management programs in pioneer formations a=
nd
regeneration 102,569.23 m3 with a percentage of 18%, forest management prog=
rams
in agroforestry systems it is 141,561.64 m3 with a percentage of 24%, forest
management programs in forest plantations is 11,564.84 with 2% percentage
activities that cause effects on the environment and contribute to climate
change. To calculate the daily extreme events of maximum and minimum
temperature and precipitation PRCP, TMAX, TMIN for the period 1982-2015 with
the information provided by INAMHI, we used RClimdex
software, through which 24 of 27 recommended climate change indexes were
calculated. ETCCDI, climatic variability was also evaluated through the use=
of
isohyets and isotherms maps in ArcGIS. A change in precipitation and
temperature indices has been detected since the year xxx. Information that
requires future analysis to determine its causes.=
=
Keywords:
Forest management, Rclimdex, climatic changes, precipitation
Resumen.
El presente estudio tiene =
como
objetivo generar información básica para la planificación y adaptación al
cambio climático y la variabilidad climática para implementar sistemas de
producción sostenibles para la agricultura en la provincia de Orellana. Los
volúmenes aprobados para programas de manejo forestal en bosque nativo del
período 2011 al 2014 es de 327.241,22 m3
correspondiente al 56 %, programas de manejo forestal en
formaciones pioneras y regeneración 102.569,23 m3 con un porcentaje 18 %, programas de ma=
nejo
forestal en sistemas agroforestales es
de 141.561,64 m3 con un porcentaje 24 %, programas de manejo
forestal en plantaciones forestales es de 11.564,84 con porcentaje 2 % actividades que causan efectos al ambie=
nte y
aportan al cambio climático. Para calcular los eventos extremos diarios de
temperatura máxima y mínima y
precipitación PRCP, TMAX, TMIN del período 1982-2015 con la información
proporcionada por el INAMHI, utilizamos software RClim=
dex,
a través del cual se calculado 24 de 27 índices de cambios Climáticos
recomendados ETCCDI, se evaluó también la variabilidad climática a través d=
el
uso de mapas de isoyetas e isoterm=
as en
ArcGIS. Se ha detectado un cambio de los índices de precipitación y tempera=
tura
a partir de período 1900-2017 Información que requiere de futuras análisis =
para
determinar sus causas.
Palabras claves: Variable, cambio climático, precipitación, tempera=
tura.
Introducción.
La provincia de Orellana, se encuentra ubicada al
nororiente del país, en la Región Amazónica Ecuatoriana se extiende sobre un
área de 123.000
Entendiéndose por cambio climático a una importante
variación estadística en el estado habitual del clima o en su variabilidad,=
que
persiste durante un extenso período, por lo general durante decenios o perí=
odos
más largos. Puede ser consecuencia de procesos internos naturales o cambios
antropogénicos constantes en la composición de la atmósfera o en la explota=
ción
de la tierra. (Organización Meterelógica
Mundial, 2011)
Desde a mediados del siglo XIX, el aumento promedi=
o de
la temperatura de la superficie terrestre ha sido 0,05 grados centígrados (=
°C).
En el quinto informe de evaluación Intergubernamental de expertos sobre el
cambio climático (IPCC), en la base científica física, evidenciaron un
incremento de temperatura superior a la media global, más pronunciado en los
meses estivales que en los invernales, una reducción de la precipitación an=
ual,
un aumento de los extremos relacionados con precipitación de tipo tormentos=
o.
Además, en el sexto informe de evaluación los miembros de (IPCC) han acorda=
do
realizar tres informes especiales uno sobre los impactos de un calentamiento
global de 1,5 (°C), sobre los niveles preindustriales y las vías de emisión=
de
los gases de efectos invernadero (GEI) en ecosistemas terrestres, el cambio
climático en los océanos y la criosfera informe=
que
será presentado en el año 2023.
El Clima
El clima es concebido como un sistema que se manti=
ene
en el espacio, y el tiempo gracias al intercambio de energía que se produce=
a
nivel de la superficie terrestre mediante la circulación general del aire. =
El
clima en la amazonia de acuerdo a la clasificación Köe=
ppen
es clima tropical húmedo Am. Los elementos del sistema climático consisten =
en
cualquiera de las propiedades del sistema climático que permiten describir =
el
tiempo y el clima en un lugar dado durante un determinado período de tiempo=
los
elementos climáticos más utilizados son:
Elementos geodinámicos
Elementos acuosos
Existen además factores que modifican los climas insolación, latitud,
altitud, corrientes marinas, distribución de tierras y mares, vegetación y
suelo entre otros (Teresa Ayllón,
2013).
Variabilidad climática
Es usada para destacar variabilidad dentro del cli=
ma,
o fluctuaciones en las propiedades estadísticas sobre períodos de meses, añ=
os o
décadas. De esta manera se determina límites dentro de los cuales los valor=
es
medios, desvíos o frecuencias de valores entre los límites establecidos pue=
de
ser aceptado como normal. Cuando las propiedades estadísticas de una secuen=
cia
de años, décadas difieren considerablemente respecto de otra secuencia de a=
ños,
décadas de referencia, podemos hablar de Cambio Climático sobre una escala =
de tiempo
adecuado. (Lowry, 1980)
En el aspecto espacial el ejemplo más utilizado de
esta variabilidad, es la clasificación climática por zonas, cada una de ell=
as
relativamente homogénea en espacio y tiempo con respecto a las variables
consideradas durante períodos de tiempo previamente establecidos. (Jorge A. Amador , 2009).
Las variables climáticas que se utilizarán para el
análisis estadístico son los registros diarios de precipitación (RP) medido=
s en
milímetros (mm) de lluvia, temperaturas máximas (Tmax<=
/span>
y Temperatura mínima (Tmin) en grados centígrad=
os
(°C).
Cambio Climático
A nivel global se percibe por la elevación de las temperaturas
comparadas con los registros históricos en cada zona del planeta en la época
respectiva del año. En los últimos 25 años el proceso se ha acelerado donde=
se
cifra en 0,5 °C por década, lo que constituye una amenaza emergente para la
salud pública. Los cambios del clima a larga el plazo influyen en la salud =
y en
la viabilidad de todos los ecosistemas, con afectación para la distribución=
de
plantas, los agentes patógenos, los animales e incluso el asentamiento huma=
no (Días, 2013).
La convención de Marco de las Naciones Unidades so=
bre
el cambio climático CMNUCC, se ref=
iere
aquel cambio producto de la actividad humana a través de su alteración sobr=
e la
composición química atmosférica, debido a la mayor presencia de Gases de Efecto Invernadero
(GEI), aunque estos cambios se debe sumar a la variabilidad natural que pue=
den
ser atribuidas al cambio climático, un incremento general y gradual de la
temperatura, cambios en los comportamientos de las precipitaciones e increm=
ento
de eventos extremos (Zuleta, 2012).=
En la provincia de Orellana el volumen aprobado para programas de m=
anejo
forestal en bosque nativo del período 2011 al 2014 es de 327.241,22 m3=
correspondiente al 56, el volumen
aprobado para programas de manejo forestal en formaciones pioneras y
regeneración 102.569,23 m3
con un porcentaje 18 %, el volumen aprobado para programas de manejo
forestal en sistemas agroforestales es
de 141.561,64 m3 con un porcentaje 24 %, el volumen aprobado para
programas de manejo forestal en plantaciones forestales es de 11.564,84 con=
porcentaje
2 % reportados por el sistema de
administración forestal Ministerio del Ambiente, actividades que aportan al cambio climá=
tico ( Dirección Nacional Forestal, 2015).
Tabla 1. Manejo forestal en
bosque nativo
|
Programas |
m3 |
% |
|
|
=
327241,22 |
56 |
|
|
=
102569,23 |
18 |
|
|
=
11564,84 |
2 |
|
|
=
141561,64 |
24 |
|
Total |
100 |
Fuente: (Dirección Na=
cional
Forestal, 2015)
=
Elaborado Por: Los Autores
Figura 1. Volumen aprobado =
de
manejo forestal Orellana
=
Elaborado
por: Los Autores
Eventos Extremos
El cambio climático puede provoca=
r un
aumento en la frecuencia o intensidad de eventos climáticos extremos como s=
on
las sequias severas y precipitaciones intensas.
§
El incremento de Temperatura prom=
edio
se incrementa la presencia de vapor de agua.
§
La presencia de mayores cantidade=
s de
GEI y otros contaminantes en la atmósfera aumentan la probabilidad de los
eventos lluviosos intensos.
§
El calentamiento acelera el secad=
o de
la superficie del suelo afectando fuentes de agua, creando condiciones
propicias para incendios forestales (Zulet=
a,
2012).
Índices de Cambios Climáti=
cos
Los índices climáticos es combinar
analíticamente varios elementos del clima con el fin de establecer diferent=
es
tipos climáticos sintéticos. Un inconveniente de estos índices es la falta =
de
generalidades y de objetividad, en el cálculo se utilizan valores medios
prescindiendo de la variabilidad temporal. Dentro de los índices tenemos ín=
dice
de Aridez, índice de Lang, índice de Martonne, Índice de Emberger
y criterios de aridez de la UNESCO (Ïnigo
Aguirre de Cárcer Pilar Carral, 2009).
En el Ecuador se han realizado
estudios con el fin de comprender la dinámica y evolución de los eventos
climáticos extremos mediante el análisis de tendencias de los principales
elementos del sistema climático como la temperatura máxima, mínima y la
precipitación a resolución diaria. El
grupo de expertos en detección de Índices de cambios Climáticos (ETCCDI) han
desarrollado una serie de índices para que los diferentes países y regiones
puedan calcular los índices exactamente de la misma manera para que sus
análisis encajen en el panorama global (Qu=
isaguano,
2018). En la Tabla 1 se muestra los índices recomendados por el ETCC=
DI
de los cuales fueron elegidos como básicos 27 de una lista de 40 para un
análisis de eventos climáticos extremos, considerando valores diarios de te=
mperatura,
cantidad de precipitación diaria y umbrales fijos de relevancia para aplicaciones particulares.
Tabla 2. Resumen Índices de
cambios Climáticos recomendados ETCCDI.
|
Criterio |
Nombre de Indicador |
Indicador |
Unidad |
Cumplimiento |
|
|
Noches Frías |
TN10p |
Días |
Porcentaje de días cuando la T° noctur=
na
(TN)<10 th. |
|
|
||||
|
|
Noches cálidas |
TN90p |
Días |
Porcentaje de días cuando la TN>90th |
|
|
Temperatura nocturna mínima |
TNn |
°C |
Valor mensual mínimo de temperatura mínima diaria |
|
|
Temperatura nocturna máxima |
TNx |
°C |
Valor mensual máximo de temperatura mínima diaria |
|
|
Duración de los periodos fríos |
CSDI |
Días |
Contaje anual de días que por lo menos 6 días consecutivos en que
TN>10th percentil |
|
|
Días con heladas |
FD0 |
Días |
Número de días en un año cuando TN (mínimo diario) < 0 °C |
|
|
Noches tropicales |
TR20 |
Días |
Número de días en un año cuando TN (mínimo diario) > 20 °C |
|
Temperatura mínima (T° en la noche) |
Promedio de la T° |
TMINmean |
°C |
Valor promedio de la temperatura mínima |
|
|
Días fríos |
TX10p |
Días |
Porcentaje de días cuando TX <10 th
percentil |
|
|
Días calurosos |
TX90p |
Días |
Porcentaje de días cuando TX > 90 th
percentil |
|
|
Temperatura máxima durante el día |
TXx |
°C |
Valor mensual máximo de temperatura máxima diaria |
|
|
Temperatura mínima durante el día |
TXn |
°C |
Valor mensual mínimo de temperatura máxima diaria |
|
|
Duración de periodos cálidos |
WSDI |
Días |
Contaje anual de días con por lo menos 6 días consecutivos en que =
TX
> 90 th percentil |
|
Temperatura máxima ( T° en el día) |
Días de verano |
SU25 |
Días |
Número de días en un año cuando TX (máxima diaria) > 25 °C |
|
Temperatura máxima (T° en el día) |
Rango diurno de temperatura |
DTR |
°C |
Diferencia media mensual entre TX y TN |
|
|
Precipitación máxima en 1 día=
|
RX1 day<=
/span> |
mm |
Máximo mensual de precipitación en 1
día. |
|
|
Precipitación máxima en 5 día |
Rx5day |
mm |
Máximo mensual de precipitación en 5 días consecutivos |
|
|
Índice simple de intensidad |
SDII |
Mm/día |
Precipitación anual total dividida para el número de días húmedos
(definidos por PRCP > =3D 1.0 mm). |
|
|
Días con lluvia mayor a 10 mm |
R10 |
Días |
Número de días en un año en que PRCP >=3D 20 mm. |
|
|
Días secos consecutivos |
CDD |
Días |
Número máximo de días consecutivos con RR >=3D 1 mm |
|
|
Días lluviosos consecutivos |
CWD |
Días |
Número máximo de días consecutivos con RR >=3D1 mm |
|
|
Días muy lluviosos |
R95p |
mm |
Precipitación anual total en que RR> 95 percentil |
|
|
Días extremadamente lluviosos |
R99p |
mm |
Precipitación anual total en que RR> 99 percentil |
|
Precipitación |
Precipitación total anual |
PRCPTOT |
mm |
Precipitación anual total en los días húmedos (RR> =3D 1 mm). |
Elaborado Por=
: Los Autores
Área de estudio.
El instituto Nacional de Meteorol=
ogía
e Hidrología (INAMHI) es el encargado de operar y mantener la infraestructu=
ra
nacional de las estaciones Metereológicas e
hidrológicas de recopilar, procesar, publicar y difundir la información
Hidrometereológica en el Ecuador de acuerdo a las normas internacionales
establecidas por la Organización Meteorológica (OMM).
Tabla 3.
|
Estación |
Código |
Elevación |
||
|
Nuevo
Rocafuerte |
M0007 |
185.00 |
||
|
Loreto |
M0563 |
0G 41' 56" S |
77G 18' 47" W |
420.00 |
|
Huaticocha |
M1171 |
0G 44' 43" S |
77G 29' 01" W |
632.00 |
|
San
José de Payamino |
M1221 |
0G 30' 14" S |
77G 19' 03" W |
345.00 |
|
Cononaco |
M1232 |
0G 59' 34" S |
76G 56' 15" W |
281.00 |
=
Fuentes: I=
NAMHI
-2018
=
Elaborado Por: Los Autores
Mapa 1. Est=
aciones Metereológicas con índices climáticos seleccionados
Metodología Aplicada
La metodología general consiste en los siguientes
pasos.
1.
Seleccionar las
estaciones metereológicas, ubicadas en Orellana=
.
2.
Revisión y análisis de
datos diarios de precipitación y temperatura máxima y mínima.
3.
Cálculo de índices de
cambio climático RClimdex.
4.
Elaboración de gráfic=
os.
El objetivo fundamental de la gestión =
de
los datos climáticos consiste en conservar, captar y proporcionar datos para
obtener productos climáticos para que las instancias planificadas y decisor=
ias,
así como los investigadores lo utilicen el mismos que debe suministrar la
información para describir el clima del ámbito para el que se haya establec=
ido
el archivo ya sea nacional, regional o mundial (Organización
Metereólogica Mundial, 2011).
Para el análisis índice climático es necesario
recurrir a datos proporcionada por el ente de control INAMHI. Los datos
proporcionados se detallan a continuación:
Tabla 4. Período de datos INAMHI (1900-2017)
|
Estación Metereología |
Variable climática |
=
Datos |
|
|
Nuevo Rocafuerte |
Nubosidad |
1900 |
2017 |
|
Viento |
|||
|
Temperatura |
1900 |
2017 |
|
|
Humedad |
1900 |
2017 |
|
|
<=
span
lang=3Des-419 style=3D'font-size:12.0pt;font-family:"Times New Roman",ser=
if;
color:black;mso-ansi-language:#580A'>Heliofonía=
|
|
|
|
|
Loreto |
Precipitación |
1900 |
2017 |
|
<=
span
lang=3Des-419 style=3D'font-size:12.0pt;font-family:"Times New Roman",ser=
if;
color:black;mso-ansi-language:#580A'>Huaticocha=
|
Precipitación |
1900 |
2017 |
|
<=
span
lang=3Des-419 style=3D'font-size:12.0pt;font-family:"Times New Roman",ser=
if;
color:black;mso-ansi-language:#580A'>Canonaco=
|
Precipitación |
|
|
|
<=
span
lang=3Des-419 style=3D'font-size:12.0pt;font-family:"Times New Roman",ser=
if;
color:black;mso-ansi-language:#580A'>Payamino=
|
<=
span
lang=3Des-419 style=3D'font-size:12.0pt;font-family:"Times New Roman",ser=
if;
color:black;mso-ansi-language:#580A'>Heliofonía=
|
1900 |
2017 |
|
Viento |
1900 |
2017 |
|
|
Nubosidad |
|
|
|
|
Humedad |
1900 |
2017 |
Fuentes: I=
NAMHI
-2018
Elaborado Por: L=
os
Autores
§&nb=
sp; Control de calidad con Rclimdex.
§&nb=
sp; Análisis de homogeneidad
§&nb=
sp; Homogeneización de series de temperaturas
Las variables de estudio de RClimdex son (TX, Tn y R)=
, para
realizar el cálculo de los índices es necesario contar con estaciones que c=
uenten
con los datos diarios y que además contengan las variables de precipitación,
temperaturas máximas y mínimas. A continuación, se detalla el procedimiento
para el cálculo de los índices de cambio climático:
1.
Selección de datos
completos y continuos.
2.
Análisis y control de
calidad de datos.
3.
Análisis de homogenei=
dad.
4.
Los datos deben
formatearse como archivo de texto ASCII.
5.
Formar Columnas con la
siguiente secuencia año, mes, día, PRCP, TMAX, TMIN.
6.
El formato descrito d=
ebe
estar delimitado por espacios.